Una bomba-jet , hidrojet o chorro de agua es un sistema marino que produce un chorro de agua para su propulsión . La disposición mecánica puede ser una hélice con conductos ( bomba de flujo axial ), una bomba centrífuga o una bomba de flujo mixto que es una combinación de diseños centrífugos y axiales. El diseño también incorpora una entrada para suministrar agua a la bomba y una boquilla para dirigir el flujo de agua fuera de la bomba. [1]
Una bomba de chorro funciona al tener una entrada (generalmente en la parte inferior del casco ) que permite que el agua pase por debajo de la embarcación hacia los motores. El agua ingresa a la bomba a través de esta entrada. La bomba puede ser de diseño centrífugo para altas velocidades o de flujo axial para velocidades bajas a medias. La bomba aumenta la presión del agua dentro de la entrada y la empuja hacia atrás a través de una boquilla. Con el uso de un cucharón reversible , también se puede lograr el empuje inverso para ir hacia atrás, rápidamente y sin necesidad de cambiar de marcha o ajustar el empuje del motor. La cuchara reversible también se puede utilizar para ayudar a reducir la velocidad del barco al frenar. Esta característica es la razón principal por la que los surtidores de bomba son tan maniobrables.
La boquilla también proporciona la dirección de los chorros de bomba. Se pueden colocar placas, similares a timones, en la boquilla para redirigir el flujo de agua a babor y estribor. En cierto modo, esto es similar a los principios de la vectorización del empuje del aire , una técnica que se ha utilizado durante mucho tiempo en vehículos de lanzamiento (cohetes y misiles) y, más tarde, en aviones militares propulsados por reactores. Esto proporciona a los barcos propulsados por bombas una agilidad superior en el mar. Otra ventaja es que cuando se navega hacia atrás utilizando el cucharón reversible, la dirección no se invierte, a diferencia de los barcos propulsados por hélice.
La presión de un chorro de agua de flujo axial aumenta al difundir el flujo a medida que pasa a través de las palas del impulsor y las paletas del estator. Luego, la boquilla de la bomba convierte esta energía de presión en velocidad, produciendo así empuje. [1]
Los chorros de agua de flujo axial producen grandes volúmenes a menor velocidad, lo que los hace muy adecuados para embarcaciones más grandes de velocidad baja a media, con la excepción de las embarcaciones personales , donde los altos volúmenes de agua crean un tremendo empuje y aceleración, así como altas velocidades máximas. Pero estas embarcaciones también tienen una alta relación potencia-peso en comparación con la mayoría de las embarcaciones marinas. Los chorros de agua de flujo axial son, con diferencia, el tipo de bomba más común.
Los diseños de chorro de agua de flujo mixto incorporan aspectos de bombas de flujo axial y centrífugo. La presión se desarrolla tanto por difusión como por flujo radial. Los diseños de flujo mixto producen volúmenes más bajos de agua a alta velocidad, lo que los hace adecuados para embarcaciones de tamaño pequeño a moderado y velocidades más altas. Los usos comunes incluyen embarcaciones de recreo de alta velocidad y chorros de agua para carreras en ríos en aguas poco profundas (ver River Marathon).
Los diseños de chorro de agua de flujo centrífugo utilizan el flujo radial para crear presión de agua.
Ejemplos de diseños centrífugos son el Schottel Pump-Jet y los dentrofuerabordas fueraborda . [2]
Los jets de bomba tienen algunas ventajas sobre las hélices desnudas para ciertas aplicaciones, generalmente relacionadas con los requisitos de operaciones de alta velocidad o de poco calado . Éstas incluyen:
El principio del chorro de agua en la industria naviera se remonta a 1661 [4] , cuando Toogood y Hayes describieron un barco que tenía un canal de agua central en el que se instalaba un émbolo o una bomba centrífuga para proporcionar energía motriz. [5]
El 3 de diciembre de 1787, el inventor James Rumsey demostró un barco propulsado por chorro de agua que utilizaba una bomba de vapor para impulsar un chorro de agua desde la popa. [6] [ referencia circular ] Esto ocurrió en el río Potomac en Shepherdstown, Virginia (ahora Virginia Occidental) ante una multitud de testigos, incluido el general Horatio Gates. El barco de 50 pies de largo viajó aproximadamente media milla río arriba antes de regresar al muelle. Se informó que el barco alcanzó una velocidad de cuatro mph moviéndose río arriba. [7] [8] [9]
En abril de 1932, el ingeniero italiano Secondo Campini hizo una demostración de un barco propulsado por bomba de chorro en Venecia , Italia . El barco alcanzó una velocidad máxima de 28 nudos (32 mph; 52 km/h), una velocidad comparable a la de un barco con un motor convencional de potencia similar. La Armada italiana, que había financiado el desarrollo del barco, no realizó ningún pedido pero sí vetó la venta del diseño fuera de Italia. [10] [11] La primera lancha motora moderna fue desarrollada por el ingeniero neozelandés Sir William Hamilton a mediados de la década de 1950. [12]
Los jets de bomba alguna vez se limitaron a embarcaciones de recreo de alta velocidad (como motos de agua y lanchas a motor ) y otras embarcaciones pequeñas, pero desde 2000 el deseo de embarcaciones de alta velocidad ha aumentado [ cita necesaria ] y, por lo tanto, el jet de bomba está ganando popularidad. en embarcaciones más grandes, buques militares y transbordadores . En estas naves más grandes, pueden funcionar con motores diésel o turbinas de gas . Con esta configuración se pueden alcanzar velocidades de hasta 40 nudos (45 mph; 75 km/h), incluso con un casco de desplazamiento . [13]
Los barcos propulsados por bombas de propulsión son muy maniobrables. Ejemplos de barcos que utilizan bombas de propulsión son los patrulleros de clase Car Nicobar , los barcos de misiles de clase Hamina , las fragatas de clase Valor , los transbordadores de servicio marítimo de alta velocidad Stena , los Estados Unidos de clase Seawolf y Virginia , así como los Submarinos rusos clase Borei y buques de combate litorales estadounidenses .
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